超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备

文档序号:1896819 发布日期:2021-11-30 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备 (Output control method of ultrasonic physiotherapy equipment and ultrasonic physiotherapy equipment ) 是由 董明明 于 2021-08-11 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备,超声波理疗设备包括超声波能量转化器和超声波能量转化驱动单元,方法包括:获取超声波理疗设备的工作参数;根据工作参数生成脉冲宽度调制信号,脉冲宽度调制信号用于控制超声波能量转化器输出的超声波的功率和频率;向超声波能量转化驱动单元输出脉冲宽度调制信号,以使超声波能量转化驱动单元根据脉冲宽度调制信号驱动超声波能量转化器,并使超声波能量转化器输出的超声波的频率能够达到超声波能量转化器的谐振频率范围,超声波的频率与谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。通过上述方法实现依据工作参数调整超声波的功率和频率以达到热疗的目的,提升了用户的体验感。(The application discloses output control method and ultrasonic physiotherapy equipment of ultrasonic physiotherapy equipment, ultrasonic physiotherapy equipment include ultrasonic energy converter and ultrasonic energy conversion drive unit, and the method includes: acquiring working parameters of ultrasonic physiotherapy equipment; generating a pulse width modulation signal according to the working parameters, wherein the pulse width modulation signal is used for controlling the power and the frequency of the ultrasonic wave output by the ultrasonic energy converter; and outputting a pulse width modulation signal to the ultrasonic energy conversion driving unit so that the ultrasonic energy conversion driving unit drives the ultrasonic energy converter according to the pulse width modulation signal, and the frequency of the ultrasonic wave output by the ultrasonic energy converter can reach the resonance frequency range of the ultrasonic energy converter, and the frequency of the ultrasonic wave has a preset frequency deviation with the central frequency of the resonance frequency range. By the method, the purpose of thermal therapy is achieved by adjusting the power and frequency of the ultrasonic waves according to the working parameters, and the experience of a user is improved.)

超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备

技术领域

本申请涉及按摩技术领域,更具体地,涉及一种超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备。

背景技术

对上班族来说,长时间地在电脑前工作,会造成颈部和背部疼痛,理疗仪的出现能够有效缓解人们的颈部和背部疼痛,因此,理疗仪越来越受人们喜爱。

现有的理疗仪通常包括电极理疗仪和激光理疗仪等,以激光理疗仪为例,现有的通常用于进行激光照射,并不能达到良好的理疗效果,因此,用户的体验感差。

发明内容

鉴于上述问题,本申请提出了一种超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备,能够依据用户皮肤表面的温度对超声波能量转化器提供电压的时间进行控制以达到热疗的目的,从而提升了用户的体验感。

第一方面,本申请实施例提供了一种超声波理疗设备的输出控制方法,所述超声波理疗设备包括超声波能量转化器和超声波能量转化驱动单元,所述方法包括:获取所述超声波理疗设备的工作参数,所述工作参数包括所述超声波能量转化器的谐振频率范围;根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器输出的超声波的功率和频率;向所述超声波能量转化驱动单元输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器,并使所述超声波能量转化器输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器的谐振频率范围,其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

第二方面,本申请实施例提供了一种超声波理疗设备,包括:超声波能量转化器、供电单元、超声波能量转化驱动单元以及控制器。供电单元用于提供电压;所述超声波能量转化驱动单元的第一端与所述供电单元连接,第二端用于与超声波能量转化器连接;所述控制器与所述供电单元以及超声波能量转化驱动单元的第三端分别连接,所述控制器用于获取所述超声波理疗设备的工作参数,所述工作参数包括所述超声波能量转化器的谐振频率范围;根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器输出的超声波的功率和频率;向所述超声波能量转化驱动单元输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器,并使所述超声波能量转化器输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器的谐振频率范围,其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

本申请实施例提供的超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备,由于超声波能量转化器输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器的谐振频率范围,且所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差,因此超声波能量转化器在输出超声波的同时,还存在一定的发热,从而可以达到超声波理疗加热疗的效果,提升了用户的体验感。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了一种超声波理疗设备的连接框图。

图2示出了一种供电单元的电路原理图。

图3示出了一种充放电管理电路的电路原理图。

图4示出了一种脉冲宽度调制信号的波形图。

图5示出了一种超声波理疗设备的电路原理图。

图6示出了一种超声波理疗设备的另一电路原理图。

图7示出了一种超声波理疗设备的另一连接框图。

图8示出了一种第二温度采集单元的电路原理图。

图9示出了一种颈部超声波理疗设备的结构示意图。

图10示出了一种超声波理疗设备的输出控制方法的流程示意图。

图11示出了一种超声波理疗设备的输出控制方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

对于长期伏案工作的人而言,由于长时间保持同一姿势或长时间重复同一动作,导致肩部、颈部、腰部等肌肉处于长期收缩状态时,人体可能会感到肌肉酸痛。而理疗仪的出现能够有效缓解人体肌肉的酸痛,目前,采用的理疗仪包括激光理疗仪。

发明人发现,现有的激光理疗仪在进行理疗仅仅用于发出激光,以对用户进行冷光照射理疗。如果仅采用激光理疗仪发出激光以照射至用户需要理疗的部位时,用户没有明显的感觉,且理疗效果不佳。

因此,为了改善上述问题,发明人提出了本申请实施例中的超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备,所述超声波理疗设备包括超声波能量转化器和超声波能量转化驱动单元,所述方法包括:获取所述超声波理疗设备的工作参数,所述工作参数包括所述超声波能量转化器的谐振频率范围;根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器输出的超声波的功率和频率;向所述超声波能量转化驱动单元输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器,并使所述超声波能量转化器输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器的谐振频率范围,其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

通过采用本申请的超声波理疗设备及其输出控制方法,可以实现根据超声波理疗设备的工作参数调整所述超声波的功率和频率,以使超声波的频率与超声波设备的谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差,从而使超声波设备在实际工作频率与其谐振频率范围的中心频率存在频偏时发热,从而可以对用户进行热疗,同时提高用户的体验。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的超声波理疗设备的超声波理疗设备的输出控制方法及超声波理疗设备进行详细说明。

请参阅图1,本申请实施例提供一种超声波理疗设备100,所述超声波理疗设备100可以是颈部超声波理疗设备、腰部超声波理疗设备、背部超声波理疗设备、眼部超声波理疗设备等。

该超声波理疗设备100包括超声波能量转化器110、供电单元120、超声波能量转化驱动单元130以及控制器140。

所述供电单元120,用于提供电压,超声波能量转化驱动单元130,所述超声波能量转化驱动单元130的第一端与所述供电单元120连接,第二端用于与超声波能量转化器110连接。控制器140与所述供电单元120以及超声波能量转化驱动单元130的第三端分别连接,所述控制器140用于获取所述超声波理疗设备100的工作参数,所述工作参数包括所述超声波能量转化器110的谐振频率范围;根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号(PWM),所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率;向所述超声波能量转化驱动单元130输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元130根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器110,并使所述超声波能量转化器110输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器110的谐振频率范围,其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

其中,超声波能量转化器110是一种将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去的设备。超声波能量转化器110工作时,控制器140向超声波能量转化驱动模块输出与超声波能量转化器110谐振频率范围相对应的PWM信号,以使超声波能量转化驱动模块驱动所述超声波能量转化器产生谐振,从而产生超声波;其中,该PWM信号的频率在超声波能量转化器110的谐振频率范围内。每个超声波能量转化器110的谐振频率范围均有一个中心频率,例如可以是20KHz、40KHz、1MHz、2MHz或者5MHz等等,当PWM信号的频率等于该中心频率时,超声波能量转化器110输出的超声波频率等于该中心频率,这种情况下输入超声波能量转化器110的能量全部转化为超声波输出,超声波能量转化器110不发热;而PWM信号的频率与该中心频率存在预定的频率偏差时,超声波能量转化器110输出的超声波频率也与该中心频率存在预定的频率偏差,这种情况下输入超声波能量转化器110的能量不全部转化为超声波输出,超声波能量转化器110发热,即部分能量转化为热量,且该超声波输出频率与中心频率的差值越大,则发热功率越大,通过调节所述超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率,能够在对人体理疗时,起到良好的超声波理疗加热疗效果。

举例来说,在本实施例中,所述超声波能量转化器110的中心频率位于0.5MHz~5MHz之间。

超声波理疗设备100包括的超声波能量转化器110的数量可以是一个,也可以是多个,当超声波能量转化器110的数量为多个时,多个所述超声波能量转化器110能够与一个超声波能量转化驱动单元130连接,多个超声波能量转化器110中的每个超声波能量转化器110还可以分别与一个超声波能量转化驱动单元130连接。多个超声波能量转化器110还可以分为多组,每组超声波能量转化器110可以与一个超声波能量转化驱动单元130连接,应当理解,每组超声波能量转化器110包括的超声波能量转化器110的数量可以为至少一个,且每组超声波能量转化器110中包括的超声波能量转化器110的数量可以不同。

若超声波理疗设备100包括的超声波能量转化器110的数量为多个时,各超声波能量转化器110的能够射出的超声波频率可以相同,也可以不同,根据实际需求进行设置即可,此处不作具体限定。

作为一种实施方式,所述超声波能量转化器110为多组,所述超声波能量转化驱动单元130为多个,每组超声波能量转化器110与一个超声波能量转化驱动单元130对应,每组超声波能量转化器110包括至少一个超声波能量转化器110,所述控制器140用于根据各组超声波能量转化器110分别对应的工作参数,获得用于控制每组超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率。

通过采用上述设置,可以实现对用户的多个需要加热的部位分别执行超声波热疗,以对用户不同的部位形成各种不同的超声波加热模式。

调整所述超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率的方式可以是,调整所述脉冲宽度调制信号的占空比,以调整所述超声波能量转化器110的单位时长内的工作时长,从而调整超声波能量转化器110的功率。通过调整脉冲宽度调制信号的频率,从而调整超声波能量转化器110输出的超声波的频率。

超声波能量转化器110的谐振频率范围是指超声波能量转化器110中的信号发生器的频率在一定范围内跟踪超声波能量转化器110中的换能器的谐振频率点,让超声波能量转化器110工作在最佳状态的谐振频率点所在范围。例如,该谐振频率范围可以是20kHz~50kHz,也可以是25KHz~35kHz,此处不作具体限定,该谐振频率范围与选用的超声波能量转化器110的具体型号有关。

其中,供电单元120可以仅包括电源,也可以仅包括与外设电源连接的供电电路,还可以包括电源以及供电电路,只要能够提供电压即可。

在供电单元120包括电源时,该电源可以是输出电压可变的电源,也可以是用于输出固定电压值的电源,其中,上述供电单元120输出的固定电压值可以是输出一个固定电压值,还可以是输出多个电压不同的固定电压值。根据实际需求进行设置即可,在此不作具体限定。

作为一种实施方式,若供电单元120包括的电源为输出固定电压值的电源,其输出的电压值3V、3.3V、5V、12V或24V等中的一个或多个固定电压值,在此不作具体限定。

上述的电源可以具体是充电电池,应当理解,在所述电源包括充电电池时,供电单元120还可以包括电源电路以及充放电管理电路,所述电源电路的输入端用于与外部电源连接、输出端与所述充放电管理电路的输入端连接,所述充放电管理电路的输出端与充电电池的输入端连接,充电电池的输出端与所述控制器140和所述超声波能量转化驱动单元130分别连接。

请结合参阅图2和图3所示,图2所示为供电单元120的电路原理图,图3所示为充放电管理电路124的电路原理图。其中,图2为122a为充电接口(图2示出的充电接口为TYPE-C接口),用于与外部电源设备连接,图3中的124a为充电管理芯片,其型号可以是TC4056A。

应当理解,图2和图3仅为示意性的,充放电管理电路124和电源电路122还可以包括更多或更少的组件。还应当理解,在充电接口不同时图2所示的电源电路122会发生变化;在充电管理芯片不同时,图3所示的外围电路也会发生相应的变化,在此不作一一限定。

超声波能量转化驱动单元130可以包括电阻、电容、电感等中的一种或多种器件,只要能够用于根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器110,使所述超声波能量转化器110输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器110的谐振频率范围即可。

所述控制器140可以包括一个或者多个处理核。控制器140可以利用各种接口和线路连接整个超声波理疗设备100内的各个部分(也即连接所述超声波能量转化器110、供电单元120以及超声波能量转化驱动单元130),通过运行或执行存储在其存储空间或关联的存储器内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在其存储空间或其关联的存储器内的数据,执行超声波理疗设备100的各种功能和处理数据。可选地,控制器140可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。

作为一种实施方式,上述的控制器140可以是单片机,只要能够进行数据处理并能够输出控制信号即可。

所述控制信号可以是脉冲宽度调制信号,也可以是用于控制超声波能量转化器110的输出功率的控制指令。

作为一种实施方式,所述控制信号包括脉冲宽度调制信号。不同的工作参数对应的脉冲宽度调制信号对应的高低电平周期可能不同相同(频率可能不相同),占空比也可能不同。因此,可以在根据不同的工作参数对应的脉冲宽度调制信号控制超声波能量转化器110工作时,使相同时长范围内超声波能量转化器110工作的时间不同,输出的超声波频率不同。

具体的,脉冲宽度调制信号对应的频率可以是但不限于45KHz、50KHz或55KHz等中的任意一种,且不同的工作参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比不同,例如,可以是在0-99%之间中的任意值。

其中,上述的工作参数可以是超声波能量转化器110的工作时长、超声波能量转化器110的功率、超声波能量转化器110的温度以及超声波能量转化器110产生的超声波作用于物体时物体表面的温度等中的一种或多种。

作为一种实施方式,工作参数包括工作时长,则该工作时长可以由控制器140获得,也可以由与超声波能量转化器110连接的计时器获得。

作为一种实施方式,工作参数包括超声波能量转化器110的输出功率,该超声波能量转化器110的输出功率可以由电压采集器件采集超声波能量转化器110的工作电压和电流采集器件采集的单位时间内的电流获得,相应的,超声波理疗设备100还可以包括用于采集超声波能量转化器110的工作电压和电流的电压采集器件和电流采集器件。

作为另一种实施方式,工作参数包括超声波能量转化器110的温度,该温度可以由温度采集设备获得,相应的,超声波理疗设备100还可以包括用于采集超声波能量转化器110的温度的温度采集模块。

作为又一种实施方式,工作参数包括使用该超声波理疗设备100的用户的超声波能量转化器110发出的超声波的作用位置处的体表温度时,该温度可以由人体温度检测器件获得,相应的,超声波理疗设备100还可以包括用于采集作用于物体时物体表面的温度的温度采集模块。

应当理解,上述的控制器140在向所述述超声波能量转化驱动单元130输出根据工作参数得到的脉冲宽度调制信号时,可以实时获取工作参数以根据工作参数得到脉冲宽度调制信号并向超声波能量转化驱动单元130输出该脉冲宽度调制信号。也可以每间隔预设时长(如10秒、30秒或一分钟等)获取工作参数,以根据获取的工作参数得到脉冲宽度调制信号并向述超声波能量转化驱动单元130输出该脉冲宽度调制信号。

通过采用本申请的超声波理疗设备100,可以实现在用户使用超声波理疗设备100时,由于刚开始超声波理疗设备100输出如图4中的a图的脉冲宽度信号对应的超声波作用于用户皮肤表面时,皮肤表面温度较低,无法达到热灸的目的,因此控制器140可以输出如图4中的b图所示的占空较大且频率较高的脉冲宽度调制信号,以使超声波能量转化器110输出的功率更高,同时增大超声波的占空比和频率,进而增大输出频率与所述超声波能量转化器110的中心频之间的频偏,以使超声波能量转化器110的发热功率增大,从而使人体皮肤表面温度逐渐增高,相应的超声波能量转化器110的温度也会逐渐增高,因此,控制器140可以根据使用时长、人体皮肤温度以及超声波能量转化器110的温度中的一种或多种来调节控制器140输出的脉冲宽度调制信号,使控制器140输出如图4中的b图所示的调节后的脉冲宽度调制信号,可以看出,图4中的b图与a图相比,同一个高低电平周期内,b图中的脉冲宽度调制信号的占空比a图中的脉冲宽度调制信号的占空比高,即通过调节超声波能量转化器110在一个高低电平信号周期内的工作的时间,从而提高其输出功率,此外,图4中的b图比a图的周期更短,频率更高,且图b对应的脉冲宽度调制信号与中心频之间的偏差更大,以使超声波能量转化器110输出图b所示的脉冲宽度信号对应的超声波时,输出的超声波照射在人体时,能够达到人体更舒适的温感。

通过采用本申请的超声波理疗设备100,通过根据工作参数,生成用于控制超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率的脉冲宽度调制信号,由于超声波能量转化器110输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器110的谐振频率范围,且所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差,因此超声波能量转化器110在输出超声波的同时,还存在一定的发热,可以达到超声波理疗加热疗的效果,从而提升了用户的体验感。

请参阅图5所示的超声波理疗设备100,包括超声波能量转化器110、供电单元120、超声波能量转化驱动单元130以及控制器140。其中,所述所述超声波能量转化驱动单元130包括电子开关Q、三角电感L、二极管D1、第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1。

所述电子开关Q的控制端与所述控制器140连接用于接收所述控制器140发送的脉冲宽度调制信号,所述电子开关Q的输入端与所述三角电感L的第二端、二极管D1的阳极以及第一电容C1的第一端分别连接,所述电子开关Q的输出端与所述第一电阻R1的第一端和超声波能量转化器110的第一端分别连接;所述三角电感L的第一端与所述供电单元120连接、第三端通过所述第二电容C2与所述超声波能量转化器110的第二端连接;所述二极管D1的阴极与所述供电单元120连接,所述第一电容C1的第二端与所述供电单元120连接,所述第二电容C2的第二端与地连接,所述第一电阻R1的第二端接地。

所述电子开关Q可以是场效应管,也可以是三极管,根据实际需求进行设置即可。其中,所述电子开关Q用于在所述脉冲宽度调制信号的作用下导通或截止,以使所述超声波能量转化器110在导通情况下输出超声波。

所述三角电感L用于对供电电源提供的电压进行升压,以为所述超声波能量转化器110提供电能。

所述二极管D1用于在电子开关Q截止时消耗三角电感L的第一段和第二端之间的电势差。

所述第一电容C1用于对所述三角电感L进行LC震荡补偿。

所述第二电容C2用于对超声波能量转化器110进行电容补偿。

所述第一电阻R1用于限流,以保护所述电子开关Q。

在一种可实施方式中,所述超声波能量转化驱动单元130还包括第二电阻R2、第一静电管D11以及第二静电管D12,所述第二电阻R2连接于所述二极管D1的阴极与所述供电单元120之间;所述第一静电管D11的第一端连接于所述电子开关Q的输出端与所述超声波能量转化器110的第一端之间、第二端接地;所述第二静电管D12的第一端连接于所述第二电容C2的第一端与所述超声波能量转化器110的第二端之间、第二端接地。

通过设置所述第一静电管D11和第二静电管D12以及第二电阻R2,可以进一步保护所述超声波能量转化驱动电路中各个电器元件。

请参阅图6,所述超声波能量转化驱动单元130还包括电平保持子电路134,所述电平保持子电路134的输入端与所述控制器140连接、输出端与所述电子开关Q的控制端连接,用于对所述控制器140输出的脉冲宽度调制信号中的滤除杂波,以保持所述脉冲宽度调制信号的波形。

在一种可实施方式中,所述电平保持子电路134包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管P1以及第二三极管P2,所述第三电阻R3的第一端与所述控制器140连接、第二端与所述第一三极管P1的基集以及第二三极管P2的基集分别连接;所述第一三极管P1的集电极通过所述第四电阻R4与所述供电单元120连接、发射极与所述第二三极管P2的发射极和与所述电子开关Q的控制单连接,所述第二三极管P2的集电极接地。

为提高所述电平保持电路中各电器元件的安全性,在本实施例中,所述电平保持子电路134还包括第五电阻和第六电阻;所述第五电阻连接于所述第一三极管P1的发射极与所述电子开关Q的控制端之间,所述第六电阻的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接、第二端与所述第一三极管P1的发射极连接。

在一种可实施方式中,所述超声波理疗设备100还包括电流反馈子电路136,所述电流反馈子电路136的第一端与所述控制器140连接、第二端与所述电子开关Q的输出端连接,所述控制器140还用于获取所述电流反馈子电路136流向所述电子开关Q的控制端的电流。

通过设置所述电流反馈子电路136,可以实现向所述控制器140反馈流经所述开关模块的电流信号,以便所述控制器140可以根据所述电流信号调整其占空比以及频率等。

具体的,所述电流反馈子电路136包括第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3以及第四电容C4,所述第七电阻R7的第一端连接于所述电平保持子电路134的输出端与所述电子开关Q的控制端之间、第二端与所述第八电阻R8的第一端和第三电容C3的第一端分别连接;所述第八电阻R8的第二端与所述控制器140的反馈端和第四电容C4的第一端分别连接,所述第三电容C3的第二端接地,所述第四电容C4的第二端接地。

因此,通过采用本申请的超声波能量转化驱动单元130,且超声波能量转化驱动单元130通过设置电子开关Q、三角电感L、二极管D1、第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1,可以在控制器140向超声波能量转化驱动单元130输出脉冲宽度调制信号时,电子开关Q脉冲宽度调制信号的作用下导通或截止,所述三角电感L用于对供电电源提供的电压进行升压,以为所述超声波能量转化器110提供电能,所述第一电容C1用于对所述三角电感L进行LC震荡补偿,所述第二电容C2用于对超声波能量转化器110进行电容补偿,所述二极管D1用于在电子开关Q截止时消耗三角电感L的第一段和第二端之间的电势差,所述第一电阻R1用于限流,以保护所述电子开关Q,因此,通过采用所述超声波能量转化驱动单元130能够稳定得驱动所述超声波能量转化器110向用户输出超声波,以达到热疗的目的,从而提升了用户的体验感。

请参阅图7,本申请实施例还提供一种超声波理疗设备100,该超声波理疗设备100包括超声波能量转化器110、供电单元120、超声波能量转化驱动单元130、控制器140以及第一温度采集单元150,所述超声波能量转化器110包括超声波能量转换片。

其中,所述供电单元120用于提供电压;所述超声波能量转化驱动单元130的第一端与所述供电单元120连接,第二端用于与超声波能量转化器110连接;所述超声波理疗设备100还包括第一温度采集单元150,所述第一温度采集单元150设置于所述超声波能量转换片,并所述第一温度采集单元150与所述控制器140连接,所述第一温度采集单元150用于采集所述超声波能量转换片的温度,所述控制器140还用于接收所述第一温度,并向所述超声波能量转化驱动单元130输出根据第一温度得到的脉冲宽度调制信号。所述控制器140还用于根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率;向所述超声波能量转化驱动单元130输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元130根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器110,并使所述超声波能量转化器110输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器110的谐振频率范围,其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

其中,第一温度采集单元150可以包括人体红外测温模块、接触式测温器件或温度检测传感器等。

在一种可实施方式中,所述控制器140在根据所述第一温度调节所述脉冲宽度调制信号时,可以是所述根据第一温度调节脉冲宽度调制信号的占空比和/或频率。具体的,若所述第一温度高于预设的第一温度阈值,则减小脉冲宽度调制信号的占空比,和/或减小所述频率偏差;若所述第一温度低于预设的第二温度阈值,则增大脉冲宽度调制信号的占空比,和/或增大所述频率偏差。

在该种实施方式下,所述第一温度阈值可以50℃、55℃、48℃或45℃等。所述第二温度阈值可以是37℃、36℃或38℃等,根据实际需求进行谁即可,此处不作具体限定。

在另一种可实施方式中,所述控制器140在根据所述第一温度调节所述脉冲宽度调制信号时,还可以是,获取用于表征第一温度与脉冲宽度调制信号的占空比和频率之间的对应关系;根据所述第一温度以及预设对应关系获取所述脉冲宽度调制信号的占空比和频率,并生成对应的脉冲宽度调制信号。

其中,所述控制器140中存储有不同的温度和不同温度对应的占空比和频率,通过在获取到温度时,可以根据温度与占空比和频率之间的对应关系生成脉冲宽度调制信号。

通过根据所述第一温度获取相应的脉冲宽度调制信号,并向超声波能量转化驱动单元130输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元130根据所述脉冲宽度调制信号控制供电单元120对所述超声波能量转化器110提供电压的时间以及输出的超声波的频率。从而实现调节超声波能量转化器110单位时间内的输出功率和频率,使得输出的超声波的频率与超声波能量转化器110的频偏增大,进而对人体起到热疗的效果,提升了用户的体验感。

为进一步使获得的脉冲宽度调制信号更合理,以在利用超声波能量转化驱动单元130基于该脉冲宽度调制信号控制供电单元120对所述超声波能量转化器110提供电压的时间更准确,在本实施例中,所述超声波理疗设备100还包括第二温度采集单元160;所述第二温度采集单元160与所述控制器140连接,用于检测散热组件的第二温度,所述散热组件设置于所述超声波能量转化器110并用于对所述超声波能量转化器110进行散热,所述控制器140还用于接收所述第二温度,并向所述超声波能量转化驱动单元130输出根据第一温度和第二温度得到的脉冲宽度调制信。

其中,所述第二温度采集单元160可以包括温度传感器或接触式测温器件等中的任意一种。

请参阅图8,图8所示为第二温度采集单元160的具体电路原理图,其中,所述第二温度采集单元160包括热敏电阻R11和分压电阻R12,所述分压电阻R12的第一端与所述供电单元120连接、第二端与所述热敏电阻R11的第一端和所述控制器140分别连接,所述热敏电阻R11的第二端接地。

其中,所述分压电阻R12的阻值大小可以是10K欧姆、20K欧姆或100K欧姆等中的任意一种,在本实施例中不做具体限定,根据实际需求进行选取即可。

为使所述第二温度采集单元160获得的温度更准确,在本实施例中,所述第二温度采集单元160还包括第五电容器C5,所述第五电容器C5的第一端连接于所述热敏电阻R11的第一端与所述分压电阻R12的第二端之间、第二端接地。

其中,第五电容器C5为滤波电容,可以用于对第二温度检测模块向控制器140输出的电压信号起到平滑滤波的作用。

通过设置所述第一温度采集单元150和第二温度采集单元160,可以实现根据第一温度和第二温度获取相应的脉冲宽度调制信号,并向超声波能量转化驱动单元130输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元130根据所述脉冲宽度调制信号控制供电单元120对所述超声波能量转化器110提供电压的时间以调整超声波的频率。从而实现调节超声波能量转化器110单位时间内的输出功率,能够使超声波能量转化器110输出的超声波能够起到对人体进行热疗的效果,可以使用户在使用超声波理疗设备100的整个过程中,当出现高于人体舒适温度或超声波能量转化器110温度过高的时候,自动降低脉冲宽度调制信号的占空比以降低超声波能量转化器110的输出功率,以及将超声波的频率使超声波的频率与中心频之间的差值减小,使其达到人体舒适的温感。以及当出现低于人体舒适温度或超声波能量转化器110温度过低的时候,自动增加脉冲宽度调制信号的占空比,以及提高超声波能量转化器110的输出功率以及将超声波的频率使超声波的频率与中心频之间的差值增大以进行热灸,使在理疗过程中达到人体舒适的温感,使得超声波理疗设备100可以同时进行超声波诊疗和热灸两种作用,提升用户的体验。

请结合图9所示,图9是以本申请实施例提供的超声波理疗设备100为颈部超声波理疗设备为例进行说明,该超声波理疗设备100包括控制器140、超声波能量转化驱动单元130、按摩支架500以及超声波能量转化器110,其中,该按摩支架500可以用于佩戴于人体颈部,该超声波能量转化器110设于该按摩支架朝向人体颈部侧,控制器140通过超声波能量转化驱动单元130与超声波能量转化器110电连接,用于控制通过超声波能量转化驱动单元130控制供电单元120对超声波能量转化器110提供电压,以使超声波能量转化器110发出超声波。

可选地,该控制器140和超声波能量转化驱动单元130可以设置于按摩支架内部,也可以设置于超声波能量转化器110内部。可选地,超声波能量转化器110的数量可以为一个或多个。

可选地,如图9所示,超声波能量转化器110为多个,多个超声波能量转化器110可以分别设置于按摩支架的电极片上。

应当理解,电极片上可以设置有多个通孔,多个超声波能量转化器110还可以设置于按摩支架内,且每个通孔可以与至少一个超声波能量转化器110对应,以使该通孔对应的超声波能量转化器110射出的光线可以通过通孔射出。

具体的,当超声波理疗设备100被佩戴于用户的颈部时,各超声波能量转化器110射出的光线可以穿过对应的通孔照射到用户的皮肤表面。

应当理解,图9所示的超声波理疗设备100仅仅是示意性的,本申请的超声波理疗设备100还可以是除颈部超声波理疗设备100以外的腰部超声波理疗设备100、背部超声波理疗设备100、眼部超声波理疗设备100等,此处不作具体赘述。

请参阅图10,本申请实施例提供了一种超声波理疗设备100的输出控制方法,可应用于超声波理疗设备100中的控制器140,该方法可以包括:

步骤S110:获取所述超声波理疗设备100的工作参数,所述工作参数包括所述超声波能量转化器110的谐振频率范围。

步骤S120:根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号用于控制所述超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率。

在一种可实施方式中,所述超声波能量转化器110为多组,所述超声波能量转化驱动单元130为多个,每组超声波能量转化器110与一个超声波能量转化驱动单元130对应,每组超声波能量转化器110包括至少一个超声波能量转化器110,所述根据所述工作参数生成脉冲宽度调制信号,包括:根据各组超声波能量转化器110分别对应的工作参数,获得用于控制每组超声波能量转化器110输出的超声波的功率和频率的脉冲宽度调制信号。

步骤S130:向所述超声波能量转化驱动单元130输出所述脉冲宽度调制信号,以使所述超声波能量转化驱动单元130根据所述脉冲宽度调制信号驱动所述超声波能量转化器110,并使所述超声波能量转化器110输出的超声波的频率能够达到所述超声波能量转化器110的谐振频率范围。

其中所述超声波的频率与所述谐振频率范围的中心频率存在预定的频率偏差。

请参阅图11,在一种可实施方式中,所述超声波能量转化器110包括超声波能量转换片,所述超声波理疗设备100还包括第一温度采集单元150,所述第一温度采集单元150用于采集所述超声波能量转换片的温度;所述方法还包括:

步骤S140:获取所述第一温度采集单元150采集到的第一温度,所述第一温度为所述第一温度采集单元150采集的超声波能量转换片的温度。

步骤S150:根据第一温度调节脉冲宽度调制信号占空比和/或频率。

在一种可实施方式中,所述根据第一温度调节脉冲宽度调制信号包括:若所述第一温度高于预设的第一温度阈值,则减小脉冲宽度调制信号的占空比,和/或减小所述频率偏差;若所述第一温度低于预设的第二温度阈值,则增大脉冲宽度调制信号的占空比,和/或增大所述频率偏差。

在另一种可实施方式中,在一种可实施方式中,所述根据第一温度调节脉冲宽度调制信号占空比和/或频率,包括:获取用于表征第一温度与脉冲宽度调制信号的占空比和频率之间的对应关系;根据所述第一温度以及预设对应关系获取所述脉冲宽度调制信号的占空比和频率,并生成对应的脉冲宽度调制信号。

关于上述各步骤的具体描述可以参阅前文对所述超神波理疗设备的具体描述,此处不作一一赘述。

应当理解,由于控制器140被配置为执行如上述实施例中的步骤S110-S130或者步骤S210-S240中的具体步骤,相应的,控制器140可以包括一个或者多个处理核。控制器140利用各种接口和线路连接整个超声波理疗设备100内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器内的数据,执行超声波理疗设备100的各种功能和处理数据。可选地,控制器140可以采用数字信号处理(DigitalSignal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。控制器140可集成中央控制器140(Central Processing Unit,CPU)、图像控制器140(GraphicsProcessing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到控制器140中,单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、脉冲信号输出功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端在使用中所创建的数据(比如电脉冲信号的输出频率、持续时长、输出脉宽等数据)等。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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